计算机网络复习题与参考解答

第一章 第一章 1 09 33 在 OSI 参考模型中 自下而上第一个提供端到端服务的层次是 B A 数据链路层 B 传输层 C 会话层 D 应用层 解析 在 OSI 参考模型中 自下而上第一个提供端到端服务的层次是 传输层 自下而上方法的一般从检查物理层开始 自下而上分别称为 物理层 数据链路层 网络 层 传输层 会话层 表示层与应用层 传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时 第 一个端到端的层次 具有缓冲作用 2 10 33 下列选项中 不属于网络体系结构中所描述的内容是 C A 网络的层次 B 每一层使用的协议 C 协议的内部实现细节 D 每一层必须完成的功能 3 10 34 在下图所示的采用 存储 转发 方式分组的交换网络中 所有链路的数据传输 速度为 100mbps 分组大小为 1000B 其中分组头大小 20B 若主机 H1 向主机 H2 发送一 个大小为 980000B 的文件 则在不考虑分组拆装时间与传播延迟的情况下 从 H1 发送到 H2 接收完为止 需要的时间至少是 A A 80ms B 80 08ms C 80 16ms D 80 24ms 4 11 33 TCP IP 参考模型的网络层提供的是 A A 无连接不可靠的数据报服务 B 无连接可靠的数据报服务 C 有连接不可靠的虚电路服务 D 有连接可靠的虚电路服务 解答 A TCP IP 的网络层向上只提供简单灵活的 无连接的 尽最大努力交付的数据报 服务 此外考察 IP 首部 如果是面向连接的 则应有用于建立连接的字段 但是没有 如 果提供可靠的服务 则至少应有序号与校验与两个字段 但是 IP 分组头中也没有 IP 首部 中只是首部校验与 因此网络层提供的无连接不可靠的数据服务 有连接可靠的服务由传 输层的 TCP 提供 4 12 33 在 TCP IP 体系结构中 直接为 ICMP 提供服务协议的是 B A PPPB IPC UDPD TCP 第二章 第二章 1 09 34 在无噪声情况下 若某通信链路的带宽为 3kHz 采用 4 个相位 每个相位具 有 4 种振幅的 QAM 调制技术 则该通信链路的最大数据传输速率是 B A 12kbps B 24 kbps C 48 kbps D 96 kbps 解析 1924 年奈奎斯特 Nyquist 就推导出在理想低通信道的最高大码元传输速率的公式 理想低通信道的最高大码元传输速率 C 2W log2 N 其中 W 是想低通信道的带宽 N 是电 平强度 信道带宽与数据传输速率的关系可以奈奎斯特 Nyquist 准则与香农 Shanon 定律 描述 奈奎斯特定理描述了有限带宽 无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系 香农定理则描述了有限带宽 有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽 信噪比之间 的关系 奈奎斯特准则指出 对于二进制数据信号的最大数据传输速率 Rmax 与通信信道 带宽 B B f 单位 Hz 的关系可以写为 Rmax 2 B bps 香农定理指出 在有随机热噪声的信道上传输数据信号时 数据传输速率 Rmax 与信道 带宽 B 信噪比 S N 的关系为 Rmax B log2 1 S N 以 2 为底 1 S N 的对数 式中 Rmax 单位为 bps 带宽 B 单位为 Hz 信噪比 S N 通常以 dB 分贝 数表示 若 S N 30 dB 那么信噪比根据公式 S N dB 10 lg S N 则 S N 1000 若带宽 B 3000Hz 则 Rmax 30kbps 1 对于带宽为 6MHz 的信道 若用 4 种不同的状态来表示数据 在不考虑热噪声的情 况下 该信道的最大数据传输速率是多少 答 由无热噪声的奈奎斯特公式 C 2Hlog2N 2 6M log24 24Mbps 即该信道的最大数据 传输速率是 24Mbps 2 在无噪声情况下 若某通信链路的带宽为 3KHz 采用 4 个相位 每个相位具有 4 种振 幅的 QAM 调制技术 则该通信链路的最大数据传输速率是 24kbps C 2Hlog2N 2 3k log216 24kbps 3 10 38 下列网络设备中 能够抑制网络风暴的是 C 中继器 集线器 网桥 路由器 A 仅 与 B 仅 C 仅 与 D 仅 4 11 34 若某通信链路的数据传输速率为 2400bps 采用 4 相位调制 则该链路的波特 率是 B A 600 波特 B 1200 波特 C 4800 波特 D 9600 波特 解答 B 有 4 种相位 则一个码元需要由 log24 2 个 bit 表示 则波特率 比特率 2 1200 波特 5 12 34 在物理层接口特性中用于描述完成每种功能的事件发生顺序的是 C A 机械特性 B 功能特性 C 过程特性 D 电气特性 第三章 第三章 1 09 35 数据链路层采用了后退 N 帧 GBN 协议 发送方已经发送了编号为 0 7 的 帧 当计时器超时时 若发送方只收到 0 2 3 号帧的确认 则发送方需要重发的帧数是 C A 2 B 3 C 4 D 5 解析 后退 N 帧 ARQ 就是从出错处重发已发出过的 N 个帧 数据链路层采用了后退 N 帧 GBN 协议 发送方已经发送了编号为 0 7 的帧 当计时器 超时时 若发送方只收到 0 2 3 号帧的确认 则发送方需要重发的帧数是 4 2 09 36 以太网交换机进行转发决策时使用的 PDU 地址是 A A 目的物理地址 B 目的 IP 地址 C 源物理地址 D 源 IP 地址 解析 以太网交换机进行转发决策时使用的 PDU 地址是 目的物理地址 ARP 协议是 Address Resolution Protocol 地址解析协议 的缩写 在局域网中 网络中 实际传输的是 帧 帧里面是有目标主机的 MAC 地址的 在以太网中 一个主机要与另 一个主机进行直接通信 必须要知道目标主机的 MAC 地址 但这个目标 MAC 地址是如 何获得的呢 它就是通过地址解析协议获得的 所谓 地址解析 就是主机在发送帧前将目 标 IP 地址转换成目标 MAC 地址的过程 ARP 协议的基本功能就是通过目标设备的 IP 地 址 查询目标设备的 MAC 地址 以保证通信的顺利进行 3 09 37 在一个采用 CSMA CD 协议的网络中 传输介质是一根完整的电缆 传输速率 为 1Gbps 电缆中的信号传播速度是 200 000km s 若最小数据帧长度减少 800 比特 则最 远的两个站点之间的距离至少需要 D A 增加 160m B 增加 80m C 减少 160m D 减少 80m 解析 CSMA CD 是一种分布式介质访问控制协议 网中的各个站 节点 都能独立地 决定数据帧的发送与接收 每个站在发送数据帧之前 首先要进行载波监听 只有介质空 闲时 才允许发送帧 这时 如果两个以上的站同时监听到介质空闲并发送帧 则会产生 冲突现象 这使发送的帧都成为无效帧 发送随即宣告失败 每个站必须有能力随时检测 冲突是否发生 一旦发生冲突 则应停止发送 以免介质带宽因传送无效帧而被白白浪费 然后随机延时一段时间后 再重新争用介质 重发送帧 CSMA CD 协议简单 可靠 其 网络系统 如 Ethernet 被广泛使用 在一个采用 CSMA CD 协议的网络中 传输介质是 一根完整的电缆 传输速率为 1Gbps 电缆中的信号传播速度是 200 000km s 若最小数据 帧长度减少 800 比特 则最远的两个站点之间的距离至少需要 减少 80 最短帧长 2 L 10 9 b s 200 000000m s 10 L bit 4 11 35 数据链路层采用选择重传协议 SR 传输数据 发送方已发送了 0 3 号数据 帧 现已收到 1 号帧的确认 而 0 2 号帧依次超时 则此时需要重传的帧数是 B A 1 B 2 C 3 D 4 解答 B 选择重传协议中 接收方逐个地确认正确接收的分组 不管接收到的分组 是否有序 只要正确接收就发送选择 ACK 分组进行确认 因此选择重传协议中的 ACK 分 组不再具有累积确认的作用 这点要特别注意与 GBN 协议的区别 此题中只收到 1 号帧 的确认 0 2 号帧超时 由于对于 1 号帧的确认不具累积确认的作用 因此发送方认为接 收方没有收到 0 2 号帧 于是重传这两帧 5 11 36 下列选项中 对正确接收到的数据帧进行确认的 MAC 协议是 D A CSMA B CDMA C CSMA CD D CSMA CA 解答 D 可以用排除法 首先 CDMA 即码分多址 是物理层的东西 CSMA CD 即 带冲突检测的载波监听多路访问 这个应该比较熟悉 接收方并不需要确认 CSMA 既 然 CSMA CD 是其超集 CSMA CD 没有的东西 CSMA 自然也没有 于是排除法选 D CSMA CA 是无线局域网标准 802 11 中的协议 CSMA CA 利用 ACK 信号来避免冲突 的发生 也就是说 只有当客户端收到网络上返回的 ACK 信号后才确认送出的数据已经 正确到达目的地址 6 12 35 以太网 MAC 提供的是 A A 无连接的不可靠服务 B 无连接的可靠服务 C 有连接的不可靠服务 D 有连接的不可靠服务 6 10 47 9 分 某局域网采用 CSMA CD 协议实现介质访问控制 数据传输速率为 10MBPS 主机甲与主机乙之间的距离为 2KM 信号传播速度是 200 000KMS 请回答下列问 题 并给出计算过程 1 若主机甲与主机乙发送数据时发生冲突 则从开始发送数据时刻起 到两台主机均检 测到冲突时刻止 最短需经多长时间 最长需经过多长时间 假设主机甲与主机乙发送 数据过程中 其他主机不发送数据 2 若网络不存在任何冲突与差错 主机甲总是以标准的最长以大网数据锁 1518 字节 向主机乙发送数据 主机乙每成功收到一个数据锁后 立即发送下一个数据锁 此时主机 甲的有效数据传输速率是多少 不考虑以太网的前导码 解答 1 当甲乙同时向对方发送数据时 两台主机均检测到冲突所需时间最短 1KM 200000KM S 2 1 10 5 S 当一方发送的数据马上要到达另一方时 另一方开始发送数据 两台主机均检测到冲突所 需时间最长 2KM 2000000KM S 2 2 10 5 S 2 发送一锁所需时间 1518B 10MBPS 1 2144MS 数据传播时间 2KM 200 000KM S 1 10 5 S 0 01MS 有效的数据传输速率 10MBPS 1 2144MS 1 2244MS 9 92MBPS 第四章 第四章 1 某自治系统采用 RIP 协议 若该自治系统内的路由器 R1 收到其邻居路由器 R2 的距离 矢量中包含信息 net1 16 则可能得出的结论是 A A R2 可以经过 R1 到达 net1 跳数为 17 B R2 可以到达 net1 跳数为 16 C R1 可以经过 R2 到达 net1 跳数为 17 D R1 不能进过 R2 到达 net1 2 10 37 某网络的 IP 地址为 192 168 5 0 24 采用长子网划分 子网掩码为 255 255 255 248 则该网络的最大子网个数 每个子网内的最大可分配地址个数为 B A 32 8 B 32 6 C 8 32 D 8 30 3 10 36 若路由器 R 因为拥塞丢弃 IP 分组 则此时 R 可以向发出该 IP 分组的源主机发 送的 ICMP 报文件类型是 C A 路由重定向 B 目的不可达 C 源抑制 D 超时 5 11 38 在子网 192 168 4 0 30 中 能接收目的地址为 192 168 4 3 的 IP 分组的最大主机 数是 C A 0 B 1 C 2 D 4 解答 C 首先分析 192 168 4 0 30 这个网络 主机号占两位 地址范围 192 168 4 0 30 192 168 4 3 30 即可以容纳 4 2 2 个主机 主机位为全 1 时 即 192 168 4 3 是广播地址 因此网内所有主机都能收到 因此选 C 6 12 37 以下关于 IP 路由器功能的描述中 正确的是 运行路由协议 设置路由表 检测到拥塞时 合理丢弃 IP 分组 对收到的 IP 分组进行差错校验 确保传输的 IP 分组不丢失 根据收到的 IP 分组的目的 IP 地址 将其转发到合理的传输线路上 A 仅 B 仅 C 仅 D 7 12 38 ARP 协议的功能是 A A 根据 IP 地址查询 MAC 地址 B 根据 MAC 地址查询 IP 地址 C 根据域名查询 IP 地址 D 根据 IP 地址查询域名 8 12 39 某主机的 IP 为 180 80 77 55 子网掩码为 255 255 252 0 若该主机向其所在子 网发送广播分组 则目的地址为 D A 180 80 76 0 B 180 80 76 255 C 180 80 77 255 D 180 80 79 255 9 11 47 9 分 某主机的 MAC 地址为 00 15 C5 C1 5E 28 IP 地址为 10 2 128 100 私 有地址 题 47 a 图是网络拓扑 题 47 b 图是该主机进行 Web 请求的 1 个以太网数据帧前 80 个 字节的十六进制及 ASCII 码内容 请参考图中的数据回答以下问题 1 Web 服务器的 IP 地址是什么 该主机的默认网关的 MAC 地址是什么 2 该主机在构造题 47 b 图的数据帧时 使用什么协议确定目的 MAC 地址 封装该协 议请求报文的以太网帧的目的 MAC 地址是什么 3 假设 HTTP 1 1 协议以持续的非流水线方式工作 一次请求 响应时间为 RTT rfc html 页面引用了 5 个 JPEG 小图像 则从发出题 47 b 图中的 Web 请求开始到浏览器收 到全部内容为止 需要多少个 RTT 4 该帧所封装的 IP 分组经过路由器 R 转发时 需修改 IP 分组头中的哪些字段 注 以太网数据帧结构与 IP 分组头结构分别如题 47 c 图 题 47 d 图所示 题 47 c 图 以太网帧结构 题 47 d 图 IP 分组头结构 解答 1 64 170 98 32 00 21 27 21 51 ee 以太网帧头部 6 6 2 14 字节 IP 数据报首部目的 IP 地址字段前有 4 4 16 字节 从 以太网数据帧第一字节开始数 14 16 30 字节 得目的 IP 地址 40 aa 62 20 十六进制 转 换为十进制得 64 170 98 32 以太网帧的前六字节 00 21 27 21 51 ee 是目的 MAC 地址 本 题中即为主机的默认网关 10 2 128 1 端口的 MAC 地址 2 ARP FF FF FF FF FF FF ARP 协议解决 IP 地址到 MAC 地址的映射问题 主机的 ARP 进程在本以太网以广播 的形式发送 ARP 请求分组 在以太网上广播时 以太网帧的目的地址为全 1 即 FF FF FF FF FF FF 3 6 HTTP 1 1 协议以持续的非流水线方式工作时 服务器在发送响应后仍然在一段时间内 保持这段连接 客户机在收到前一个响应后才能发送下一个请求 第一个 RTT 用于请求 web 页面 客户机收到第一个请求的响应后 还有五个请求未发送 每访问一次对象就用 去一个 RTT 故共 1 5 6 个 RTT 后浏览器收到全部内容 4 源 IP 地址 0a 02 80 64 改为 65 0c 7b 0f 首先 题目中已经说明 IP 地址 10 2 128 100 是私有地址 所以经过路由器转发源 IP 地址是要发生改变的 即变成 NAT 路由器的一个全球 IP 地址 一个 NAT 路由可能不 止一个全球 IP 地址 随机选一个即可 而本题只有一个 也就是将 IP 地址 10 2 128 100 改成 101 12 123 15 计算得出 源 IP 地址字段 0a 02 80 64 在第一问 的目的 IP 地址字段往前数 4 个字节即可 需要改为 65 0c 7b 0f 另外 IP 分组没经 过一个路由器 生存时间都需要减 1 结合 47 d 与 47 b 可以得到初始生存时间字段 为 80 经过路由器 R 之后变为 7f 当然还得重新计算首部校验与 最后 如果 IP 分组的长度超过该链路所要求的最大长度 IP 分组报就需要分片 此时 IP 分组的总 长度字段 标志字段 片偏移字段都是需要发生改变的 注意 图 47 b 中每行前 4bit 是数据帧的字节计数 不属于以太网数据帧的内容 10 12 47 9 分 有一主机 H 在快速以太网中传送数据 IP 地址为 192 168 0 8 服务器 S 的 IP 地址为 211 68 71 80 H 与 S 使用 TCP 通信时 在 H 上捕获的其中 5 个 IP 数据报 如下表所示 回答下列问题 1 题 47 a 表中的 IP 分组中 哪几个是由 H 发送的 哪几个完成了 TCP 连接建立过 程 哪几个在通过快速以太网传输时进行了填充 2 根据 47 a 表中的 IP 分组 分析 S 已经收到的应用层数据字节数是多少 3 若题 47 a 表中的某个 IP 分组在 S 发出时的前 40 字节如题 47 b 表所示 则该 IP 分组 到达 H 时经历了个路由器 解答 1 源 IP 地址为 IP 分组头的第 13 16 字节 在表中 1 3 4 号分组均为 192 168 0 8 所以 1 3 4 分组是由 H 发送的 1 号分组封装的 TCP 段的 SYN 1 ACK 0 2 号分组封装的 TCP 段的 SYN ACK 1 3 号分组封装的 ACK 1 加上 seq no 与 ack no 的数值是顺序数值 所以 1 2 3 号分组完成了 TCP 的建立过程 由于快速以太网中的帧有效载荷最小程度为 46B 3 5 号分组的总长度为 40B 所以需要填充 2 16B 3 5 号分组 TTL 49 S 发出的 IP 分组 TTL 64 所以 64 49 15 个路由器 第五章 第五章 1 09 38 主机甲与主机乙间已建立一个 TCP 连接 主机甲向主机乙发送了两个连续的 TCP 段 分别包含 300 字节与 500 字节的有效载荷 第一个段的序列号为 200 主机乙正 确接收到两个段后 发送给主机甲的确认序列号是 D A 500 B 700 C 800 D 1000 解析 主机甲与主机乙之间建立一个 TCP 连接 主机甲向主机乙发送了两个连续的 TCP 段 分别含 300 字节与 500 字节的有效载荷 第一个段的序列号为 200 主机乙正确接收到两个 段后 发送给主机甲的确认序列号是 1000 例如 序列号等于前一个报文段的序列号与前一个报文段中数据字节的数量之与 例如 假设源主机发送 3 个报文段 每个报文段有 100 字节的数据 且第一个报文段的序列号是 1000 那么接收到第一个报文段后 目的主机返回含确认号 1100 的报头 接收到第二个报 文段 其序号为 1100 后 目的主机返回确认号 1200 接收到第三个报文段后 目的主机 返回确认号 1300 2 09 39 一个 TCP 连接总是以 1KB 的最大段发送 TCP 段 发送方有足够多的数据要发 送 当拥塞窗口为 16KB 时发生了超时 如果接下来的 4 个 RTT 往返时间 时间内的 TCP 段的传输都是成功的 那么当第 4 个 RTT 时间内发送的所有 TCP 段都得到肯定应答 时 拥塞窗口大小是 C A 7KB B 8KB C 9KB D 16KB 解析 确定拥塞窗口的大小的过程 在刚建立连接时 将拥塞窗口的大小初始化为该 连接所需的最大连接数据段的长度值 并发送一个最大长度的数据段 当然必须是接收窗 口允许的 如果在定时器超时前得到确认 将拥塞窗口的大小增加一个数据段的字节数 并发送两个数据段 如果每个数据段在定时器超时前都得到确认 就再在原基础上增加一 倍 即为 4 个数据段的大小 如此反复 每次都在前一次的基础上加倍 当定时器超时或 达到发送窗口设定值 停止拥塞窗口尺寸的增加 这种反复称为慢速启动 所有的 TCP 协 议都支持这种方法 一个 TCP 连接总是以 1KB 的最大段发送 TCP 段 发送方有足够多的 数据要发送 当拥塞窗口为 16KB 时发生了超时 如果接下来的 4 个 RTT 往返时间 时 间内的 TCP 段的传输都是成功的 那么当第 4 个 RTT 时间内发送的所有 TCP 段都得到肯 定应答时 拥塞窗口大小是 9KB 3 10 39 主机甲与主机乙之间已建立一个 TCP 连接 TCP 最大段长度为 1000 字节 若 主机甲的当前拥塞窗口为 4000 字节 在主机甲向主机乙连接发送 2 个最大段后 成功收到 主机乙发送的第一段的确认段 确认段中通告的接收窗口大小为 2000 字节 则此时主机甲 还可以向主机乙发送的最大字节数是 A A 1000 B 2000 C 3000 D 4000 4 11 39 主机甲向主机乙发送一个 SYN 1 seq 11220 的 TCP 段 期望与主机乙建 立 TCP 连接 若主机乙接受该连接请求 则主机乙向主机甲发送的正确的 TCP 段可能是 C A SYN 0 ACK 0 seq 1122